Опытный самолет-разведчик WKF DD Typ C (рег. № 80.04). Австро-Венгрия
Опытный самолет-разведчик WKF DD Typ C (рег. № 80.04). Австро-Венгрия
СОДЕРЖАНИЕ:
Предисловие редакции: компания «Венский завод кузовов и самолетов» (Wiener Karosserie und Flugzeugfabrik – WKF) был одним из многих предприятий европейской авиапромышленности «второй волны», которые пришли из других областей деятельности. Они попытались воспользоваться военным временем для утверждения и последовательного развития своего бизнеса и потеснить те фирмы, которые заняли в этой отрасли ведущее положение еще на заре авиации. Это они делали, переходя от выпуска отдельных агрегатов аэропланов чужой конструкции к полному циклу их постройки, а затем и к разработке собственных самолетов.
Разработка
WKF DD Typ C (рег. № 80.04) представлял собой двухместный ближний разведчик.
Самолет предназначался для вооружения разведывательных летных рот Императорских и Королевских военно-воздушных сил и получил заводское обозначение WKF Doppeldecker Typ C, т.е. «биплан класса С (разведчик вооруженный) компании WKF».
Опытный двухместный разведчик WKF DD Typ C. Самолет имел много передовых технических решений, например, жесткую обшивку всего планера, включая крыло, киль и стабилизатор, но сопутствующие ошибки не позволили воспользоваться предоставляемыми ими выгодами. Источник: http://www.airwar.ru/enc/other1/wkf8004.html
Проектирование начато конструкторским бюро компании WKF в апреле 1917 года, когда приступил к работе специально созданный для этого филиал в предместье Вены Хеннерсдорф (Hennersdorf), где были здание КБ, опытный цех и испытательный аэродром. Руководил проектированием технический директор – главный конструктор филиала Франц Шайферль (Franz Schieferl), основную часть конструкторской документации выполнил его зам Альфред Гасснер (Alfred Gassner), консультировал ученый-аэродинамик профессор Рихард Эдлер фон Мизес (Richard Edler von Mises).
Была поставлена задача добиться наибольшей скорости полета за счет мощного мотора и малого аэродинамического сопротивления самолета.
Техническое описание
Общие особенности конструкции
Самолет представлял собой полутораплан классической аэродинамической схемы. Для достижения малого аэродинамического сопротивления по совету профессора фон Мизеса были предприняты специальные меры, о которых сказано ниже. Каркас и обшивка планера за исключением рулевых поверхностей были изготовлены из дерева (бруски, рейки, фанера, шпон). Каркас рулевых поверхностей сваривался из стальных труб, в качестве обшивки самолета использовалось пропитанное эмалитом полотно.
Стойки бипланной коробки крыльев и шасси из стальных труб имели круглое или каплевидное поперечное сечение и размещались внутри деревянных обтекателей. Все съемные части капота мотора были изготовлены из алюминиевых листов выколоткой на болванке. Тросы системы управления после установки натягивались тандерами с контролем на звук или по стреле прогиба, одновременно с чем производится нивелировка самолета и регулировка системы управления.
Меры по снижению аэродинамического сопротивления самолета
В качестве меры по снижению аэродинамического сопротивления самолета была выбрана увеличенная удельная нагрузка на крыло, что снижало сопротивление трения. В принципе это было правильно, но ошибкой оказалось применение крыльев малого удлинения, что привело к росту индуктивной составляющей сопротивления.
Фюзеляж и оперение имели «рыбью форму», которая по мнению фон Мизеса давала наименьшее сопротивление. Это тоже в принципе было правильно, равно как и то, что для упрощения технологии фюзеляж сделали «граненым» не сильно увеличило сопротивление. Однако стык нижнего крыла и фюзеляжа по его нижней грани создавал сильные вихри, которые сопротивление резко увеличивали.
Вместо вертикальных межкрыльевых стоек и раскосов верхнее и нижнее крылья крепились на своих подкосах, что также не дало выигрыша в весе и сопротивлении.
Силовая установка
В открытой сверху корытообразной передней части фюзеляжа был установлен шестицилиндровый рядный двигатель жидкостного охлаждения Austro Daimler AD 6 (200) (AD 6 19 Serie), развивавший мощность 200 л.с. и вращавший двухлопастный тянущий воздушный винт. Ступица пропеллера была закрыта коком, подобным примененным на истребителях Albatros.
Радиатор охлаждения двигателя лобовой и установлен над передним картером двигателя. Капот представлял собой гнутую пластину с жалюзи, которая закрывала цилиндры мотора и крепилась болтами в анкерные гайки на корпусе радиатора, верхних бимсах мотоотсека и ограничивающем его шпангоуте. Выхлопного коллектора не было, и газы выходили в моторный отсек, отделенный от кабины перегородкой, и вытеснялись наружу через жалюзи воздухом, проходившим сквозь радиатор.
Топливная система состояла из основного и расходного бака в фюзеляже, заливной горловины с фильтром, трубопроводов, подкачивающего насоса, сливного и перекрывного кранов. Маслосистема входила в конструкцию мотора, но маслобак был установлен в фюзеляже.
Бипланная коробка крыльев
Бипланная коробка крыльев была бесстоечной подкосного типа с положительным выносом верхнего крыла. Аэродинамические профили крыльев были тонкими выпукло-вогнутыми; угол установки нижнего крыла был несколько большим, чем у нижнего.
Оба крыла имели прямоугольную в плане форму и сравнительно малое относительное удлинение. Их законцовки были незначительно скошены (передняя кромка несколько короче, чем задняя кромка). На верхнем крыле скругление радиусами было выполнено только по передней кромке (задняя образовывала острый угол), тогда как на нижнем и по передней, и по задней. На задних кромках обоих крыльев были сделаны округлые вырезы в коневой части для улучшения обзора.
Элероны не имели аэродинамической компенсации и были установлены только на верхнем крыле. Задняя кромка элеронов – мягкая, образована канатиками, пущенными по хвостикам их нервюр, к которым пришиты полотнища обшивок.
Оба крыла были неразъемными и в основном одинаковыми, отличаясь лишь размахом, узлами крепления и установкой элеронов. Силовой набор крыльев составляли два лонжерона, установленные с необычно большим шагом нервюры, кромочные профили и кницы. Задние кромки крыльев были образованы рейками.
Нервюры были одинаковыми по размаху и каждая из них состояла из передней, межлонжеронной и (за исключением зон элеронов) хвостовой частей, каждая из которых вырезалась из фанеры с отверстиями облегчения.
Верхнее крыло было установлено над фюзеляжем с очень малым зазором на «кабане» из двух стоек в виде перевернутых литер V, двух I-образных стоек, крепящихся к верхним бимсам фюзеляжа, а также длинными V-образными подкосами к нижним боковым бимсам фюзеляжа. Нижнее крыло крепилось к непосредственно нижнему осевому бимсу фермы фюзеляжа безмоментными узлами по лонжеронам и длинными V-образными подкосами к верхним боковым бимсам фюзеляжа.
Фюзеляж
Фюзеляж самолета имело «рыбью» форму и в своей основной части отличалось переменным поперечным сечением. По шпангоуту №1 поперечное сечение фюзеляжа было круглым. Затем поперечное сечение переходило из круглого в пятиугольное в нижней и скругленное в верхней части со слегка выпуклыми гранями. К задней оконечности поперечное сечение фюзеляжа сходилось в вертикальный отрезок, образованный концевой вертикальной трубой, которая одновременно являлась главным лонжероном верхнего и нижнего килей.
Силовой набор фюзеляжа был деревянным и состоял из пяти изогнутых бимсов (четыре боковых и нижний осевой), полных и частичных шпангоутов, местных усилений, концевой трубы, а также моторной рамы и окантовки кабины.
Изготовленная из фанеры обшивка фюзеляжа формировалась в холодном сухом состоянии при установке на силовой набор путем гибки с последовательным закреплением винтами и клеем (по сравнению с технологией изготовления фюзеляжа истребителей фирмы Albatros это было гораздо проще, дешевле и быстрее).
После сборки фюзеляж шпатлевался и шкурился с заделкой стыков, после чего фюзеляж покрывался лаком. В бортах фюзеляжа были вделаны ступеньки для удобства входа в кабину и выхода из нее, а также имелись закрывающиеся лючки для обслуживания и ремонта системы управления.
Кабина летчика и летнаба была открытой без ветровых козырьков и имела общий вырез в верхней части фюзеляжа, но была разделена наклонным шпангоутом, к которому крепились спинка кресла пилота. Сиденья пилота и сиденье летнаба упрощенной конструкции были установлены на нижних боковых бимсах.
В закабинном отсеке были сделаны крепления и окно для установки аэрофотоаппарата (предположительно, его ось проходила вертикально справа от плоскости симметрии самолета, чтобы окно объектива не перерезало нижний бимс).
Общий вид двухместного разведчика WKF DD Тип C согласно проекту и к окончанию постройки без вооружения и АФА. Источник: http://www.airwar.ru/enc/other1/wkf8004.html
Хвостовое оперение
Хвостовое оперение самолета было свободнонесущим однокилевым. Оперение было установлено на хвостовой части фюзеляжа и состояло из горизонтального оперения, основного (верхнего) вертикального оперения и подфюзеляжного киля. Профиль горизонтального и вертикального оперений был тонким, плоский по неподвижным частям и клиновидным по рулевым поверхностям.
Горизонтальное и верхнее вертикальное оперения имели «рыбьи» очертания со скругленными кромками, малым удлинением и большой переменной стреловидностью передних кромок, которые напоминали деформированную гиперболу. Подфюзеляжный киль имел форму неправильного четырехугольника.
Рули высоты и направления являлись продолжением контуров стабилизатора и киля и имели роговую компенсацию. По задней кромке руля высоты был сделан вырез для обеспечения поворота руля направления.
Силовой набор стабилизатора и киля был деревянным и состоял из крепящихся наглухо к шпангоутам хвостовой части фюзеляжа лонжеронов и кромок, а также пущенных по потоку нервюр. Силовой набор рулей высоты и направления был сварен из стальных труб.
Стабилизатор и киль лонжеронами и кромками крепились к силовому набору фюзеляжа, а по главным лонжеронам соединены между собой верхними подкосами.
Система управления самолетом
Система управления самолетом включало в себя независимые каналы тангажа, крена и курса. Управление по тангажу и крену осуществлялось отклонениями ручки управления самолетом, управление по курсу – педалями, установленными только в передней кабине.
Проводка системы управления самолетов была в основном тросовой. Проводка была проложена под обшивкой так, что только ее концы выходили в поток к качалкам на рулевых поверхностях.
Шасси
Шасси самолета было классическим трехопорным с хвостовым костылем. Основные стойки шасси состояли из двух пирамидальных стоек из трех стержней каждая, траверсы, установленной на резиново-шнуровой амортизации оси с двумя колесами и обтекателя между стойками, который закрывал ось и траверсу.
Костыль рычажного типа был навешен шарнирно на нижней точке подфюзеляжного киля и имел резиново-шнуровую амортизацию.
Вооружение и оборудование
В носовой части фюзеляжа был установлен один синхронный пулемет Шварцлозе М 16 (калибр 8,0 мм, синхронизатор – предположительно системы Цаппарка), в задней кабине был установлен подвижный пулемет (точных сведений о его типе и установке не найдено). За кабиной летнаба был установлен плановый аэрофотоаппарат с очень большим фокусным расстоянием – 900 мм, который обслуживался летнабом вручную.
Опытный двухместный разведчик WKF DD Typ C в том виде, в котором поступил на испытания. Источник: https://alternathistory.ru/opytnyj-mnogotselevoj-samolet-wkf-80-04-avstro-vengriya/
Испытания
Получить заказ Императорского и Королевского Авиационного арсенала (K.u.K. Fliegerarsenal, Flars) ВВС Австро-Венгрии не удалось, и самолет строился в опытном цехе фирмы в Хеннерсдорфе за счет фирмы без вооружения и аэрофотоаппарата.
Тем не менее, были назначены официальные типовые испытания самолета, которому Flars присвоил регистрационный номер 80.04.
Хотя к тому времени в Хеннерсдорфе аэродром устроен уже был, видимо там самолет не облетывался, а был перевезен на основной заводской аэродром в Асперне или на аэродром Flars в Винер-Нойштадте.
Осенью 1917 года самолет совершил первый полет. Кто его выполнял не известно, однако назначенным фирме руководством Flars летчиком-приемщиком был ас Юлиус Ариги (Julius Arigí). Далее, видимо, летали несколько военных пилотов.
По ходу испытаний были выявлены многочисленные недостатки конструкции, и для их устранения самолет дорабатывался:
был установлен четырехлопастный Х-образный воздушный винт Jarray (тогда с такими винтами экспериментировали в основном, а возможно и исключительно в Австро-Венгрии, он состоял из двух двухлопастных винтов, соединенных шпильками под углом 70°/110°, из-за чего кок пришлось снять;
сделано новое вертикальное оперение с килем большей площади и руль направления без рогового компенсатора.
Самолет WKF DD Typ C после доработок – с Х-образным воздушным винтом и увеличенным вертикальным оперением с рулем направления без рогового компенсатора. Источник: https://alternathistory.ru/opytnyj-mnogotselevoj-samolet-wkf-80-04-avstro-vengriya/
После завершения летных испытаний самолет был передан на статические прочностные испытания до разрушения, выдержав перегрузку на расчетный случай «вывод из пике» 8 единиц при требуемых 5. Испытания проходили на базе и под надзором Flars, но руководил ими главный конструктор самолета Франц Шайферль.
В ноябре 1917 года все испытания были завершены. Самолет показал сравнительно высокую скорость полета (180 км/ч у земли), но без вооружения и аэрофотоаппарата, но имел существенные недостатки. Машина продемонстрировала плохие срывные качества, которые при установке аэрофотоаппарата и вооружения неизбежно еще более ухудшились бы. Курсовая устойчивость самолета осталась недостаточной, маневренность и взлетно-посадочные характеристики из-за большой нагрузки на крыло были плохими, а обзор с места летчика был им.
Хотя испытания аэрофотоаппарата не проводились, было сделано заключение, что обслуживать его в полете будет неудобно – требовалось дистанционное управление перезарядкой, взведением затвора и спуском.
Самолет не был принят на вооружение, но его опыт был использован при проектировании дальнейших конструкций фирмы – истребителей WKF Dr I и D I.
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип: WKF DD Typ C (рег. № 80.04)
Назначение: самолет-разведчик
Статус: прототип
Экипаж: 2 человека
Силовая установка: охлаждения Austro Daimler AD 6 (200) (AD 6 19 Serie), развивавший на взлете и у земли мощность 200 л.с. и вращавший двухлопастный тянущий воздушный винт и вращавший двухлопастный тянущий деревянный винт диаметром 2,7 м
Размеры:
размах крыла
• верхнего – 8,96 м
• нижнего – 7,82 м
профиль крыла
• верхнего – тонкий выпукло-вогнутый
• нижнего– тонкий выпукло-вогнутый
сужение крыла
• верхнего – 1,0
• нижнего – 1,0
угол установки крыла
• верхнего – положительный (бóльший)
• нижнего – положительный (меньший)
угол поперечного V
• верхнего – 0,0
• нижнего – 0,0
длина полная 7,3 м
высота габаритная 3,7 м
Масса:
пустого 630 кг
полной нагрузки 400 кг
взлетная 1030 кг
весовая нагрузка 38,8%
Удельные данные на взлете:
удельная нагрузка на крыло 40,4 кг/м²
удельная нагрузка на мощность 5,2 кг/л.с.
отношение мощности к площади крыла 7,8 л.с./м²
Летные характеристики:
максимальная скорость у земли 180 км/ч
крейсерская скорость 165 км/ч
практический потолок 5800 м
продолжительность полета на крейсерском режиме 2,0 ч
Вооружение:
один синхронный 8,0-мм пулемет Schwarzlose M16
один подвижный пулемет в кабине стрелка-наблюдателя
плановый аэрофотоаппарат
источник: https://naukatehnika.com/samolet-razvedchik-wkf-dd-tip-c.html
